Waarschijnlijk zijn er in de natuur geen organismen die meer vasthoudend en aangepast zijn aan de omgeving dan bacteriën. Deze eencellige levensvormen kunnen enorme veranderingen in temperatuur, druk en zuurgraad doorstaan. Ze kunnen bij droogte lange tijd zonder water, en wanneer gunstige omgevingsfactoren optreden, kunnen ze weer terugkeren naar het normale leven. Hoe kunnen bacteriën overleven waar andere organismen sterven?
Wat is een cyste in de biologie
Bacteriën kunnen ongunstige omstandigheden overleven door in te kapselen. De essentie van dit proces is dat de bacteriecel wordt omgeven door een dikke schil. Dit is in feite de reden waarom micro-organismen niet bang zijn voor droogte of temperatuurveranderingen.
Cyste is een bestaansvorm van bacteriën, met behulp waarvan ze kunnen overleven onder invloed van ongunstige factoren. Deze beschermende en adaptieve structuur is niet alleen kenmerkend voor prokaryotische organismen, maar ook voor sommige protisten.
Kenmerken van een rustcel
Een cyste is een heel specifiekeeen vorm van bacteriën die enige transformatie in de cel veroorzaakt. Deze kenmerken zijn afhankelijk van het type encystation, maar er zijn enkele algemene kenmerken van dit proces. Eerst wordt er een dikke beschermende schil rond de cel gevormd, die een barrière vormt tegen ongunstige omgevingsfactoren.
Tegelijkertijd blokkeert encystation de verbinding van de cel met de omgeving geheel of gedeeltelijk, dus micro-organismen moeten zich voorbereiden op de vorming van een dichte schil. Ten eerste slaan de bacteriën essentiële stoffen en enzymen op die zelfs onder omstandigheden van encystation werken. Dan verliest de cel een deel van zijn structuren om op dit moment tijdelijk onnodige energiekosten weg te nemen.
Cyste is een van de stadia in de levenscyclus van veel micro-organismen. Dienovereenkomstig is het encystationproces periodiek. Sommige cysten kunnen na 5 of zelfs 10 jaar levensvatbaar blijven. Er zijn aanwijzingen dat protistencysten tot 16 jaar kunnen leven. Dit geeft het recht om micro-organismen de meest hardnekkige ter wereld te noemen.
Factoren die bijdragen aan encystation
Studie van bacteriën in laboratoriumomstandigheden toont aan dat de cyste de beste aanpassing is om te overleven in ongunstige omstandigheden. Bepaling van ingekapselde cellen op petrischalen onder invloed van verschillende factoren toont het belang van een dichte celwand aan. Welke factoren veroorzaken cystevorming?
1. Temperatuurschommelingen.
2. Concentratieveranderingopgeloste stoffen in een bepaald medium.
3. Verdamping van water (afvoer van reservoirs).
4. Gebrek aan of teveel zuurstof.
5. Gebrek aan voedselbronnen.
Het laatste item is een veelvoorkomende oorzaak van encystation van micro-organismen. Als een kolonie bacteriën op een petrischaal wordt gekweekt, veranderen de meeste cellen in een cyste nadat de voedselvoorraad opraakt. Als de omgeving rijk is aan voedingsstoffen, is de kans op inkapseling minimaal.
In sommige groepen organismen wordt de cyste onder andere omstandigheden gevormd. In ciliaten is dit proces bijvoorbeeld nodig voor de herschikking van het nucleaire apparaat in de cel. Het encystation van parasitaire eukaryote cellen vindt plaats om de omgeving van het gastheerorganisme te verlaten en een onbewoonbare habitat binnen te gaan. Sommige prokaryoten en eukaryoten gebruiken cysten om zich voort te planten.
Soorten encystation
Voor welke doeleinden gaan micro-organismen over in het cystestadium? Hier zijn een paar soorten encystation die het meest voorkomen in de natuur.
1. Rustende cysten.
Deze vormen van bacteriën en protisten zijn een typisch voorbeeld van encystation, waarbij de cel ongunstige omgevingsomstandigheden overleeft.
2. Reproductieve cysten.
Dit type is typerend voor veel vertegenwoordigers van ciliaten. In dit geval vormen de cysten een vrij dunne schaal en begint de cel zich vele malen te delen. Het resultaat is dat de cyste barst en een groot aantal kopieën van het lichaam van de moeder naar buiten komt.
3. Spijsverteringscysten.
Dergelijke vormen van cellen zijn vrij zeldzaam in een paar soorten micro-organismen. Hier is de cyste een apparaat voor de efficiënte vertering van voedsel. Dit type encystation is typerend voor roofdierorganismen, die, nadat ze hun prooi hebben "opgegeten", een schaal vormen en de prooi actief beginnen te verteren.
